高中物理彈簧類問題專題練習(xí)(經(jīng)典總結(jié)附詳細(xì)答案)

1、彈簧的長度為do （A.若 M = m ,則 d = doC.若 Mvm,則 d< doB.若 M>m,則 d>doD. d = do,與 M、m 無關(guān)高中物理彈簧類問題專題練習(xí)1 .圖中a、b為兩帶正電的小球，帶電量都是 q,質(zhì)量分別為 M和m；用一絕緣彈簧聯(lián)結(jié)，彈簧的自然長度很小，可忽略不計，達(dá)到平衡時，彈簧的長度為do?，F(xiàn)把一勻強(qiáng)電場作用于兩小球，場強(qiáng)的方向由a指向b,在兩小球的加速度相等的時刻,第5頁共4頁3.如圖甲所示，一輕彈簧的兩端分別與質(zhì)量為 水平面上.現(xiàn)使mi瞬時獲得水平向右的速度 變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象信息可得（mi和m2的兩物塊相連接，并且靜止在光滑

2、的3m/s,以此刻為時間零點，兩物塊的速度隨時間）A .在ti、t3時刻兩物塊達(dá)到共同速度1m/s且彈簧都是處于壓縮狀態(tài)2 .如圖a所示，水平面上質(zhì)量相等的兩木塊 A、B用一輕彈簧相連接， 整個系統(tǒng)處于平衡狀 態(tài).現(xiàn)用一豎直向上的力 F拉動木塊A,使木塊A向上做勻加速直線運動， 如圖b所示.研究從力F剛作用在木塊 A的瞬間到木塊B剛離開地面的瞬間這個過程，并且選定這個過程中木塊A的起始位置為坐標(biāo)原點，則下列圖象中可以表示力 F和木塊A的位移x之間關(guān)系的是（）m2B.從t3到t4時刻彈簧由伸長狀態(tài)逐漸恢復(fù)原長C.兩物體的質(zhì)量之比為mi ： m2 = 1 ： 2D.在t2時刻兩物體的動量之比為Pi

3、 ： P2 =1 ： 24.如圖所示，絕緣彈簧的下端固定在斜面底端，彈簧與斜面平行，帶電小球Q （可視為質(zhì)點）固定在光滑絕緣斜面上的 M點，且在通過彈簧中心的直線 ab上?，F(xiàn)把與Q大小相同, 帶電性也相同的小球 P,從直線ab上的N點由靜止釋放，在小球 P與彈簧接觸到速度變?yōu)?零的過程中（）A.小千P P的速度是先增大后減小B.小球P和彈簧的機(jī)械能守恒，且P速度最大時所受彈力與庫侖力的合力最大C.小球P的動能、重力勢能、電勢能與彈簧的彈 性勢能的總和不變D.小千P合力的沖量為零 5、如圖所示，A、B兩木塊疊放在豎直輕彈簧上， 如圖所示，已知木塊A、B質(zhì)量分別為0.42 kg和0.40 kg,彈

4、簧的勁度系數(shù) k=100 N/m，若在木塊A上作用一個豎直向上的力 F,使A 由靜止開始以0.5 m/s2的加速度豎直向上做勻加速運動（ g=10 m/s2）.(1)使木塊A豎直做勻加速運動的過程中，力 F的最大值；(2)若木塊由靜止開始做勻加速運動，直到A、B分離的過程中，彈簧的彈性勢能減少了0.248 J,求這一過程F對木塊做的功.m2的物體B相連，彈簧6、如圖，質(zhì)量為mi的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈黃與下方地面上的質(zhì)量為的勁度系數(shù)為k, A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連物體A,另一端連一輕掛鉤。開始時各段繩都處于伸直狀態(tài)，A上方的一段繩沿豎直方向?，F(xiàn)在掛鉤上升一質(zhì)量為 m

5、3的物體C并從靜止?fàn)顟B(tài)釋放， 已知它恰好能使 B離開地面但不繼續(xù)上升。 若將C換成另一個質(zhì)量為(mi+m3) 的物體D,仍從上述初始位置由靜止?fàn)顟B(tài)釋放，則這次 B剛離地時D的速度 的大小是多少？已知重力加速度為go7、將金屬塊用壓縮的輕彈簧卡在一個矩形的箱中，如圖所示，在箱的上頂板和下頂板安有 壓力傳感器，箱可以沿豎直軌道運動。當(dāng)箱以a=2.0m/s2的加速度作豎直向上的勻減速運動時，上頂板的傳感器顯示的壓力為6.0N,下頂板傳感器顯示的壓力為10.0N。(1)若上頂板傳感器的示數(shù)是下頂板傳感器示數(shù)的一半，試判斷箱的運 動情況。(2)要使上頂板傳感器的示數(shù)為零，箱沿豎直方向的運動可能是怎樣的？

6、8、如圖所示，在傾角為。的固定的光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B .它們的質(zhì)量都為m,彈簧的勁度系數(shù)為 k , C為一固定擋板。系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，開始時各段 繩都處于伸直狀態(tài)。 現(xiàn)在掛鉤上掛一物體 P,并從靜止?fàn)顟B(tài)釋放， 已知它恰好使物體 B離開 固定檔板C,但不繼續(xù)上升(設(shè)斜面足夠長和足夠高)。求：(1)物體P的質(zhì)量多大？(2)物塊B剛要離開固定檔板 C時，物塊A的加速度多大？m=12 kg 的9、如圖所示，一勁度系數(shù)為k=800 N / m的輕彈簧兩端各焊接著兩個質(zhì)量均為物體A、和B,物體A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上?，F(xiàn)要加一 豎直向上的力F在上面物體A上，使物體A開始向

7、上做勻加速運動，經(jīng)0.4 s物體B剛要離開地面。設(shè)整個過程中彈簧都處于彈性限度內(nèi)，取 g=10 m / s2,求：(1)此過程中所加外力 F的最大值和最小值。(2)此過程中外力 F所做的功。77,高中物理彈簧類問題專題練習(xí) 參考答案1. ABC 2. A 3. BC 4. AC5、分析：此題難點和失分點在于能否通過對此物理過程的分析后，確定兩物體分離的臨界點，即當(dāng)彈簧作用下的兩物體加速度、速度相同且相互作用的彈力N =0時，恰好分離.解:當(dāng)F=0 (即不加豎直向上 F力時)，設(shè) A、B疊放在彈簧上處于 平衡時彈簧的壓縮量為 x,有kx= (mA+mB)g x= (mA+mB)g/k 對A施加F

8、力，分析A、B受力如圖對 AF+N-mAg=mAa 對 B kx-N-mBg=mBa'可知，當(dāng)NWO時，AB有共同加速度a=a；由式知欲使 A勻加速運動，隨N減小F增大.當(dāng)N=0時，F(xiàn)取得了最大值Fm,即Fm=mA (g + a) =4.41 N 又當(dāng)N=0時，A、B開始分離，由式知，此時，彈簧壓縮量 kx' mB (a+g)x' mB (a+g) /k AB共同速度 v2=2a (x-x)由題知，此過程彈性勢能減少了Wp=Ep=0.248 J設(shè)F力功Wf,對這一過程應(yīng)用動能定理或功能原理Wf+Ep- (mA+mB)g (x-x') =1 (mA+mB)v22聯(lián)

9、立，且注意到 Ep=0.248 J可知，Wf=9.64 10-2 J6:解法一開始時，A.B靜止，設(shè)彈簧壓縮量為 x有kx1=m1g B不再上升，表示此時 A和C的速度為零，C已降到其最低點。kx2=m2g 由機(jī)械能守恒，與初始狀態(tài)相比，彈簧彈性勢能的增加量為A E= m3g(xi+x2)m1g(x1+x2)C換成D后，當(dāng)B剛離地時彈簧勢能的增量與前一次相同，由能量關(guān)系得1 2. 12 , (m3+m1)v + m1v =(m3+m1)g(x1+x2) 一mg(x1+x2) A E 由 式得(m3+2m1)v2=2m1g(x1+x2)解法二第二次掛上物體 D后，比第一次多減少了的重力勢能就變成

10、了A和D的動能。 (m3+m1)v2+ m1v2= m1g(x1+x 2)因此，(m3+2m1)v2=2m1g(x1+x2)2 27、解：(1)取向下為正方向，設(shè)金屬塊質(zhì)量為m,有F上 F下 mg ma6 10+10m=2m 解得 m=0.5kg因上、下傳感器都有壓力，所以彈簧長度不變，所以彈簧彈力仍為10N,上頂板對金屬塊壓力為 F上 二 5N.2根據(jù)F上F下 mg m為 5 10 0.5 10 0.5a1.解得ai=0,即箱子處于靜止或作勻速直線運動。(2)要使上頂板無壓力，彈簧只能等于或小于目前長度，則下頂板壓力只能等于或大于10N,即f下mg ma (2分)F下>1璐得 a>

11、; 10m/s=即多i以a> 10m/S的加速度向上作勻加速運動或向下作勻減速運動8解：(1)令X1表示未掛P時彈簧的壓縮量，由胡克定律和牛頓定律可知mAgsin 0 =kx令X2表示B剛要離開C時彈簧的伸長量，由胡克定律和牛頓定律可知kx2=mBgsin 0mg sinX1= X2g此時A和P的速度都為0, A和P的位移都為d=X1+x2= 2mgs” k由系統(tǒng)機(jī)械能守恒得：mPgd mgdsin 則mPmsin(2)此時A和P的加速度大小相等，設(shè)為 a,P的加速度方向向上對 P 物體：F mPg=mP a對 A 物體：mgsin 0 +kx-F=ma解得a=3n g1 sin9、A原靜止時，設(shè)彈簧壓縮 X1,由受力平衡和胡克定律有：kx1=mg物體A向上做勻加速運動，開始時彈簧的壓縮形變量最大，向上的彈力最大，則所需外力F最小，設(shè)為F1。由牛頓第二定律：F1+kx 1 mg=ma當(dāng)B剛要離地時，彈簧由縮短變?yōu)樯扉L，此時彈力變?yōu)橄蛳吕瑼,則所需外力F最大，設(shè)為F2。對 B : kx2=mg 對 A : F2-